[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體芯片結(jié)形貌顯現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910090572.2
• 申請(qǐng)日: 2009-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN101995351A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北大方正集團(tuán)有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/32
• 分類號(hào): G01N1/32;G01N23/225
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體芯片檢測領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體芯片結(jié)形貌顯現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

PN結(jié)是半導(dǎo)體芯片工作的基礎(chǔ)，由相鄰的N型結(jié)和P型結(jié)構(gòu)成，以下簡稱為結(jié)。

在芯片制造中，通過對(duì)芯片基材摻雜雜質(zhì)而形成結(jié)，摻雜方法分為熱擴(kuò)散與離子注入兩種方法。

通過顯現(xiàn)并分析芯片基材中摻雜雜質(zhì)的區(qū)域，即結(jié)形貌，可以達(dá)到對(duì)擴(kuò)散、離子注入工藝的監(jiān)控，對(duì)芯片產(chǎn)品性能的分析等目的。

結(jié)形貌的顯現(xiàn)目前主要有SRP(擴(kuò)展電阻測試)，SIMS(二次離子質(zhì)譜儀)測試等。現(xiàn)有技術(shù)中無論是SRP(擴(kuò)展電阻測試)，SIMS(二次離子質(zhì)譜儀)測試操作都較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)形貌的顯現(xiàn)操作較為復(fù)雜的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體芯片結(jié)形貌顯現(xiàn)方法，包括：

用化學(xué)試劑將芯片基板上方的電路結(jié)構(gòu)全部去除，僅留下芯片基板；

對(duì)芯片基板中的結(jié)位置切片；

將切片后的芯片基板浸入染色試劑中預(yù)定時(shí)間后取出，顯現(xiàn)芯片基板染色后的結(jié)形貌。

由本發(fā)明提供的具體實(shí)施方案可以看出，正是由于利用染色試劑染色實(shí)現(xiàn)結(jié)形貌的顯現(xiàn)，因此操作較為簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例方法流程圖；

圖2為本發(fā)明提供的方法對(duì)芯片A基板染色后的示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的方法對(duì)芯片B染色后的示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的方法對(duì)芯片C基板染色后的示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的方法對(duì)芯片D染色后的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了解決對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)形貌的顯現(xiàn)操作較為復(fù)雜的問題，本發(fā)明第一實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體芯片結(jié)形貌顯現(xiàn)方法，對(duì)需要確認(rèn)的芯片結(jié)位置切片。將切片后的芯片浸入染色試劑中一定時(shí)間后取出，此時(shí)，結(jié)形貌即可顯現(xiàn)出來。本實(shí)施例中的半導(dǎo)體芯片均指平面型芯片(即芯片表面電路結(jié)構(gòu)與芯片基材表面平行的芯片，如CMOS，Planner?DMOS，Metal?Gate芯片。)在顯微鏡下觀察切片后的芯片剖面上的結(jié)，由于結(jié)較小，一般在掃描電子顯微鏡下觀察。去除芯片基板上方所有電路結(jié)構(gòu)。用相同的結(jié)染色實(shí)驗(yàn)條件對(duì)芯片基板結(jié)染色，顯現(xiàn)芯片基板染色后的結(jié)形貌。對(duì)比采用去除電路結(jié)構(gòu)所顯現(xiàn)的結(jié)形貌和未去除電路結(jié)構(gòu)所顯現(xiàn)的結(jié)類似形貌，判斷未去除電路結(jié)構(gòu)所顯現(xiàn)的結(jié)類似形貌是否正確。由于直接利用染色試劑染色實(shí)現(xiàn)結(jié)形貌的顯現(xiàn)，因此操作較為簡單下面為本實(shí)施例方法流程如圖1所示，包括：

步驟101：用化學(xué)試劑鹽酸將芯片基板上方的包括鈍化層、介質(zhì)層、金屬層和多晶硅層的電路結(jié)構(gòu)全部去除，僅留下芯片基板。

當(dāng)然化學(xué)試劑還可以采用氫氟酸和磷酸等。

步驟102：對(duì)需要確認(rèn)結(jié)形貌的芯片基板切片。

步驟103：將切片后的芯片基板浸入染色試劑中預(yù)定時(shí)間后取出，顯示染色結(jié)果，若在芯片基板結(jié)位置切片，則顯現(xiàn)結(jié)形貌，否則，不顯現(xiàn)結(jié)形貌。

染色試劑的原理為同一樣品中，芯片基板的所有位置受到的腐蝕條件都是相同的，由于化學(xué)染色試劑對(duì)結(jié)和非結(jié)區(qū)的腐蝕速率不同，從而顯現(xiàn)結(jié)，染色試劑包括：氫氟酸、醋酸、鉻酸和硫酸銅等。切片后的芯片基板剖面上的結(jié)形貌是通過顯微鏡顯現(xiàn)的，由于結(jié)較小，一般在掃描電子顯微鏡下顯現(xiàn)觀察芯片基板染色后的結(jié)形貌。

步驟104：對(duì)需要確認(rèn)的芯片切片。

與步驟102中對(duì)芯片基板切片不同，本步驟中的半導(dǎo)體芯片包括芯片基板和其上方的電路結(jié)構(gòu)，對(duì)芯片切片的位置與步驟102對(duì)芯片基板切片的位置相同。

步驟105：切片后，將芯片浸入染色試劑與步驟103相同的預(yù)定時(shí)間后取出，若顯現(xiàn)出結(jié)類似形貌則執(zhí)行步驟106。

若顯現(xiàn)不出結(jié)類似形貌，則認(rèn)為失敗，會(huì)再次換個(gè)位置切片或重新調(diào)整染色條件重新執(zhí)行步驟101-步驟105，直到顯現(xiàn)出來結(jié)形貌，此時(shí)才有結(jié)果進(jìn)而進(jìn)行步驟106。

步驟106：將芯片染色后的結(jié)類似形貌和芯片基板染色后的染色結(jié)果比較，若芯片基板染色后的染色結(jié)果為顯現(xiàn)結(jié)形貌，則說明芯片染色后的結(jié)類似形貌正確，否則不正確。

其中步驟104、步驟105可以在步驟101、步驟102或步驟103之前，在步驟104和步驟105之間也可以插入其它步驟如步驟101、步驟102和步驟103，但步驟101一定在步驟102之前，步驟102一定在步驟103之前，步驟104一定在步驟105之前，步驟101-步驟105一定在步驟106之前。